物理试题
（考试时间：75分钟 满分：100分）
注意：请将试题的全部答案填写在答题卡上。
一、单项选择题：本题共4 小题，每小题4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中只有一项
是符合题目要求的。
1．自制一个原、副线圈匝数分别为 600 匝和 190 匝的变压器，原线圈接12V 的交流电源，副线圈接额定电压
为交流 3.8V 的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为 2.5V 。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是（ ）
A．仅增加原线圈匝数
B．仅增加副线圈匝数
C．将原、副线圈匝数都增为原来的两倍
D．将两个 3.8V 小灯泡并联起来接入副线圈
2．下列四种情形中，与其余三种所涉及的光学原理不同的是（ ）
A．透镜上方看到牛顿环B．相机镜头涂有增透膜
C．光经过大头针尖时产生条纹D．检查平面的平整程度
3．如图所示，某人在河谷堤岸上以一定初速度水平抛出一小石块，抛出的小石块可能落在抛出点左侧的任何
位置，落地速度方向与水平方向的夹角为偏向角，下列说法正确的是（ ）
A．初速度越大，落地时间越长B．初速度越大，落地时间越短
C．初速度越大，偏向角越小D．初速度不同，偏向角可能相等
4．玉米是我国重要的农作物。如图甲、乙所示，将收割晒干的玉米投入脱粒机后，玉米粒从静止开始被传送
到底端与脱粒机相连的顺时针匀速转动的传送带上，一段时间后和传送带保持相对静止，直至从传送带的顶端
飞出，最后落在水平地面上，玉米被迅速装袋转运，提升了加工转运的效率。已知传送带与水平方向的夹角为
q 、顶端的高度为h，玉米粒相对于传送带顶端的最大高度也是h，若不计风力、空气阻力和玉米粒之间的相
互作用力，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．玉米粒在传送带上时，所受摩擦力始终不变
3+ 2 2 h
B．玉米粒落地点与传送带底端的水平距离为
tanq
3gh
C．传送带的速度大小为
sinq
h
D．玉米粒飞出后到落地所用的时间为 3
g
二、双项选择题：本题共4 小题，每小题6 分，共 24 分。在每小题有两项符合题目要求，全部
选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错的得0分。
5．2022年 10月9 日，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”成功发射，实现了对太阳探测的跨越式突破。“夸
父一号”卫星绕地球做匀速圆周运动，距地面高度约为720km ，运行一圈所用时间约为 100 分钟。如图所示，
为了随时跟踪和观测太阳的活动，“夸父一号”在随地球绕太阳公转的过程中，需要其轨道平面始终与太阳保
持固定的取向，使太阳光能照射到“夸父一号”，下列说法正确的是（ ）
A．“夸父一号”的运行轨道平面平均每天转动的角度约为 1
B．“夸父一号”绕地球做圆周运动的速度大于 7.9km/s
C．“夸父一号”绕地球做圆周运动的向心加速度小于地球表面的重力加速度
D．由题干信息，根据开普勒第三定律，可求出日地间平均距离
6．如图，圆形水平餐桌面上有一个半径为r、可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为m
的小物块，物块与圆盘间、物块与桌面间的动摩擦因数均为 m 。现从静止开始缓慢增大圆盘的角速度，物块
从圆盘上滑落后，最终恰好停在桌面边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，圆盘厚度
及圆盘与餐桌间的间隙不计，物块可视为质点。则（ ）
A．小物块从圆盘上滑落后，小物块在餐桌上做曲线运动
mmgr
B．物块随圆盘运动的过程中，圆盘对小物块做功为
2
3r
C．餐桌面的半径为
2
D．物块在餐桌面上滑行的过程中，所受摩擦力的冲量大小为 mm gr
7．如图所示为某弹跳玩具，底部是一个质量为m 的底座，通过弹簧与顶部一质量 M= 2 m 的小球相连，同时
用轻质无弹性的细绳将底座和小球连接，稳定时绳子伸直而无张力。用手将小球按下一段距离后释放，小球运
动到初始位置处时，瞬间绷紧细绳，带动底座离开地面，一起向上运动，底座离开地面后能上升的最大高度为
h，则（ ）
A．用手将小球按下一段距离后，弹簧的弹性势能为 4.5mgh
B．绳子绷紧前的瞬间，小球的动能为 3mgh
C．绳子绷紧瞬间，系统损失的机械能为1.5mgh
D．玩具离开地面上升到最高点的过程中，重力做功为 -3mgh
8．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱
形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为 l l? a 。带电粒子束持续以某一速度v
沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另
一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为 +q ，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列
说法正确的是（ ）
A．粒子在磁场中运动的圆弧半径为 2a
Bqa
B．粒子质量为
v
C．管道内的等效电流为 nqp a2 v
D．粒子束对管道的平均作用力大小为 Bnql
三、非选择题：共 60 分，其中9、10、11 题为填空题，12、13 题为实验题，14~16 题为计算题。
请考生按要求作答。
9．（3 分）请将下列核反应方程补充完整。
235 1 144 89
A． 92U+ 0 n 56 Ba + 36 Kr + ______．
238 234
B． 92U 90 Th + ______．
14 4 17
C． 7N+ 2 He 8 O + ______．
10．（3 分）有一列振幅为4.0cm 的简谐横波沿x 轴正方向传播， t = 0 时刻位于0 点的波源开始振动。 t = 0.4s
时的波形如图所示，此时波传播到 x = 4.4m 处，波源的坐标为 y = 2.0cm ，则该简谐波传播的速度 v =
______；周期T = ______；波长 l = ______．
11．（3 分）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为 S1 和 S2 ）封闭一定
质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从A 下降h 高度到B 位置时，活
塞上细沙的总质量为m。在此过程中，用外力F 作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变。整个过程环境温
度和大气压强 p0 保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为g。（1）整个过程，理想气体的分子平均
动能______；（2）整个过程，外力F 做功等于______；（3）左端活塞到达B 位置时，外力 F = ______。
12．（5 分）采用图1 所示的电路图来测量金属丝 Rx 的电阻率。
图 1 图2
（1）实验时，闭合开关S 前，滑动变阻器的滑片P 应处在______（填“M”或“N”）端。
（2）按照图1 连接实物图，如图2 所示。闭合开关前检查电路时，发现有一根导线接错，该导线为______（填
“a”“b”或“c”）。若闭合开关，该错误连接会带来的问题有______。
13．（7 分）某同学为了验证对心碰撞过程中的动量守恒定律，设计了如下实验：用纸板搭建如图所示的滑道，
使硬币可以平滑地从斜面滑到水平面上，其中 AB 为水平段，在水平段取一点O。选择相同材质（两种硬币与
纸板之间的动摩擦因数相同）的一元硬币和一角硬币进行实验。
A．测量硬币的质量，得到一元硬币和一角硬币的质量分别为 m1 和 m2 m 1>m 2 。
B．将硬币a 放置在斜面上某一位置，标记此位置为C。
C．由静止释放a，当a 停在水平面上某处时，测量a 右侧到O 点的距离 OP ，如图甲所示。
D．将硬币b 放置在O 处，左侧与O 点重合，再将a从C 点由静止释放，当两枚硬币发生碰撞后，a、b 分别
停在水平面上时，测量a 右侧到O 点的距离 OM 、b 左侧到O 点的距离 ON ，如图乙所示。
E．保持释放位置不变，重复实验若干次，得到 OP 、 OM 、 ON 的平均值分别为 s0 、 s1 、 s2 。
（1）在本实验中，b 选用的是______（选填“一元”或“一角”）硬币。
（2）若a、b 碰撞前后动量守恒，则应满足的表达式为______（用 s0 、 s1 、 s2 、 m1 和 m2 表示）；若碰撞前后
动量守恒且机械能相等，则应满足的表达式为______（用 s0 、 s1 和 s2 表示）。
（3）该同学规范的完成了实验的每一步操作，最后代入实验测得的数据，发现碰撞前后动量并不守恒，原因
可能是______（回答一条即可）。
14．（10 分）如图所示，Q 为固定的正点电荷，位于Q 正上方的A、B 两点距离Q 的竖直高度分别为h和
0.25h。将另一个可以看作点电荷的带正电的粒子从A 点由静止释放，运动到B 点时速度正好又变为零。已知
7
该粒子的质量为m，该粒子在A 点处的加速度大小为重力加速度的 ，重力加速度为g。
8
（1）当该粒子的加速度为零时，求该粒子距离Q 的高度；
（2）若取A 点的电势为零，求该粒子在B 点的电势能。
15．（11 分）如图所示，质量为 m =1kg 的物体置于倾角q = 37 的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因
数 m = 0.5（重力加速度 g =10m/s2 ， sin37 = 0.6 ， cos37 = 0.8 ）
（1）如图甲所示，用平行于斜面的推力 F1 作用于物体上，使其沿斜面匀速上滑，求 F1 大小；
（2）如图乙所示，若斜面不固定，改用水平推力 F2 作用于物体上，使物体沿斜面匀速下滑，此过程中斜面仍
保持静止，求 F2 大小和斜面受到地面的摩擦力 f地 。
16．（18 分）清华大学研究的新型 SSMB-EUV 光刻技术，用于提供高强度、可调波长的极紫外光源。方案中
的同步轨道如图所示，密度分布非常均匀的稳流电子束被导入同步轨道。同步轨道上存在磁感应强度为B的
匀强磁场，电子在磁场控制下沿着固定半径的轨道做匀速圆周运动，每转一周，穿越一次加速腔，从中获得能
量，如图所示。同步加速器中磁感应强度随电子速度的增加而增加。已知圆形轨道半径为R，电子的质量为
m，电荷量为 -e ，加速腔 ab 的长度为L， LR= ，当电子进入加速腔时，加速电压的大小始终为U，离开加
速腔后，加速腔的电压变为0，加速电场的频率与电子的回旋频率保持同步。已知加速腔外无电场，腔内无磁
场，不考虑重力、相对论效应以及粒子间相互作用。
（1）当电子在同步轨道的动能为 Ek 时，求轨道处的磁感应强度B 的大小?
（2）长度为 d d< L 、初动能为 Ek 的电子束，经加速腔加速一次后长度变为多少?
（3）注入初动能为 Ek ，长度为d 的电子束，最多可以被加速腔加速几次?